(3115)《光学》专业综合
考试内容
主要涉及非线性光学、导波光学和信息光学等三门硕士研究生课程内容。
（一）非线性光学
1. 非线性光学晶体的介电张量、光波在非线性介质中的基本方程、非线性极化率。
2. 三波相互作用的耦合波方程、光学二次谐波、光学和频、差频与参量过程。
3. 三次谐波产生、四波混频、光学相位共轭。
4. 光感生折射率改变、光克尔效应、光束的自聚焦、三阶非线性极化率的 Z扫描测量
法与技术。
5. 受激拉曼散射、受激布里渊散射、双光子吸收。
6. 光折变效应的物理图像、光折变两波耦合、光折变四波耦合、光折变自泵浦与互泵
浦相位共轭。
7. 电介质波导中的电光调制和模式耦合、导波中的非线性效应、脉冲光在光纤内的传
播。
8. 在光场作用下半导体载流子的非线性运动、能级间跃迁的非线性、半导体量子阱中
的饱和吸收、复合材料中的非线性效应。
（二）导波光学
1. 菲涅尔公式、布儒斯特定律与布儒斯特角、全反射相移与古斯-汉欣位移， 程函方
程、射线方程及其在研究均匀与非均匀平板波导的导模中的应用，应用电磁场理论求解平板
波导导模的方法以及模式的正交性。
2. 三层及多层阶跃型波导的模式本征方程、截止条件以及模式本征方程的求解，渐变
折射率波导的近似求解方法。
3. 条形介质波导的马卡梯里近似，求解条形介质波导的加权余量法和迭代矩量法。
4. 波导间的模式耦合方程、同向耦合与反向耦合方法及其解，棱镜耦合器的工作原理、
棱镜-波导耦合系统的模式本征方程，光栅耦合器与尖劈形薄膜耦合器。
5. 周期性波导及其耦合方程，矩形皱纹周期性波导，布拉格反射滤波器。
6. 波导中的电光调制与声光调制原理，电光与声光效应可形成的波导调制器件。
7. 光纤的数值孔径、色散及损耗，弱导光纤的模式本征方程与场分布、LP模，光纤光
栅的滤波特性及应用。
（三）信息光学
1. 阶跃MATCH_
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_1713948220106_0、符号函数、矩形函数、三角函数、sinc 函数、高斯函数、圆域函数、
函数、梳状函数等基本函数的定义、物理意义。
2. 卷积运算、相关运算、傅里叶变换的定义、运算以及基本性质。
3. 线性系统、线性不变系统、传递函数的定义。
4. 球面波、平面波在空间传输的数学描述，平面波的空间频率概念。
5. 标量衍射基本理论，菲涅耳衍射、夫琅禾费衍射及其与傅里叶变换、线性系统的关
系。
6. 透镜的位相调制和傅里叶变换性质。
7. 衍射受限相干成像系统和衍射受限非相干成像系统的频率响应。
8. 光学全息的记录与再现，同轴与离轴全息图，基元全息图分析，平面与体积全息图
及其衍射效率，其他各种类型全息图（像面全息图、傅里叶变换全息图、彩虹全息图、计算
全息等），全息术的应用。
9. 相干滤波的基本原理，振幅滤波和位相滤波，光学图像的加减、微分、相关、卷积
运算等，光学图像识别和图像复原，空间光调制器，非相干光处理，白光信息处理。
参考数目：
1. 石顺祥等，《非线性光学》，西安电子科技大学出版社
2. 李淳飞，《非线性光学》，哈尔滨工业大学出版社
3. 费浩生，《非线性光学》，高等教育出版社
4. 佘守宪，《导波光学物理基础》，北京交通大学出版社
5. 曹庄琪，《导波光学》，科学出版社
6. R. G. Hunsperger，Integrated Optics: Theory and Technology, Springer-Verlag
7. 吕乃光编著，《傅里叶光学》，机械工业出版社
8. 苏显渝等编著，《信息光学》，科学出版社
9．王仕璠编著，《信息光学理论与应用》
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